一种新型PEG衍生物水凝胶的温和制备方法与表征

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一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及可快速发生交联反应的聚乙二醇

专利名称：一种聚乙二醇衍生物、其制备方法及可快速发生交联反应的聚乙二醇水凝胶
专利类型：发明专利
发明人：贺超良,张震,任慧,陈学思
申请号：CN202010455951.3
申请日：20200526
公开号：CN111440310A
公开日：
20200724
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种聚乙二醇衍生物，包含具有式(I)结构的重复单元和具有式(II)结构的端基。

本发明提供的聚乙二醇衍生物由于具有式(I)结构的重复单元，具有良好的生物相容性。

由于具有式(II)结构的邻苯二醛端基，能够和氨基、(酰)肼基、胺氧基等多种基团反应，反应速率快、反应条件温和。

将本发明提供的聚乙二醇衍生物与端基含氨基的聚乙二醇在水性介质中混合，可快速形成化学交联水凝胶材料，其制备条件温和，成胶速度快，机械强度高，稳定性好。

这种聚乙二醇水凝胶可作为药物缓释载体或组织工程支架等应用于生物医用材料领域。

申请人：中国科学院长春应用化学研究所
地址：130022 吉林省长春市人民大街5625号
国籍：CN
代理机构：北京集佳知识产权代理有限公司
代理人：任美玲
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一种聚乙烯醇纳米复合水凝胶的制备方法[发明专利]

专利名称：一种聚乙烯醇纳米复合水凝胶的制备方法专利类型：发明专利
发明人：郑立,高明,陈正荣,丁燕锋,王嘉伟
申请号：CN202110349918.7
申请日：20210331
公开号：CN113045848B
公开日：
20220610
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种聚乙烯醇纳米复合水凝胶的制备方法，包括以下步骤：S1.将聚乙烯醇加入二甲基亚砜中得到聚乙烯醇溶液，将N,N’‑羰基二咪唑CDI加入聚乙烯醇溶液中得到活化聚乙烯醇溶液；S2.将水合肼加入活化聚乙烯醇溶液中得到反应液；S3.将反应液置于透析袋中，然后将透析袋用超纯水透析3天得到反应物，将反应物冻干得到肼改性聚乙烯醇PVANN；S4.将肼改性聚乙烯醇PVANN加入超纯水中得到PVANN溶液，将二水合氯化铜加入超纯水中得到氯化铜溶液；S5.将PVANN溶液、氯化铜溶液混合得到混合溶液，置于玻璃瓶中室温反应，使混合溶液成凝胶状得到聚乙烯醇纳米复合水凝胶。

本发明制得的聚乙烯醇纳米复合水凝胶具有较好的生物相容性、抗菌性、促进伤口愈合性能。

申请人：广西医科大学
地址：530021 广西壮族自治区南宁市青秀区双拥路22号
国籍：CN
代理机构：广州越华专利代理事务所(普通合伙)
代理人：杨艳珊
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一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途[发明专利]

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010540432.7(22)申请日 2020.06.15(71)申请人天津力博生物科技有限公司地址 300467 天津市滨海新区生态城动漫中路482号创智大厦204(72)发明人王晓　(74)专利代理机构北京知元同创知识产权代理事务所(普通合伙) 11535代理人刘元霞　谢怡婷(51)Int.Cl.C08G 65/335(2006.01)C08G 65/334(2006.01)C08G 65/333(2006.01)A61K 8/06(2006.01)A61K 8/86(2006.01)A61K 9/107(2006.01)A61K 47/10(2006.01)A61Q 19/00(2006.01)(54)发明名称一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途(57)摘要本发明提供了一种聚乙二醇衍生物及其制备方法和用途，所述聚乙二醇衍生物包括含有脂肪链的基团和聚乙二醇，所述含有脂肪链的基团与聚乙二醇通过连接基团连接，其中所述含有脂肪链的基团中的至少一个基团是磷脂类基团。

其中疏水性部分（即亲油基团）可以通过改变脂肪链链长、饱和度以及脂肪链数量来调节疏水部分的体积和缔合作用强度，而亲水部分的体积可以通过选择聚乙二醇高分子链长和分支数量来调节，两者协同配合，可以得到不同胶束尺寸的、稳定的胶束。

权利要求书2页说明书20页附图3页CN 111423576 A 2020.07.17C N 111423576A1.一种聚乙二醇衍生物，其中，所述聚乙二醇衍生物的结构为：PEG-(L1-R1)n，其中，PEG 为聚乙二醇基团，L1为二价连接基团，n为2-10之间的整数，R1相同或不同，独立地选自磷脂类基团、C8-40烃基，且其中至少一个R1为磷脂类基团；其中，所述磷脂类基团为如下式（I）或式（II）所示结构，或其中，R2、R3相同或不同，独立的选自C8-40烃基，*代表连接键。

温敏性PCL_PEG_PCL水凝胶的合成_表征及蛋白药物释放_苗博龙

Vo.l302009年12月 CHEM I CAL J OURNAL OF CH I NESE UN I VERSI T I E S 2508~2513温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放苗博龙,马桂蕾,宋存先(中国医学科学院、北京协和医学院生物医学工程研究所,天津300192)摘要考察了温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶中聚乙二醇(PE G)及聚己内酯(PCL)不同嵌段组成对其溶胶-凝胶相转变温度以及亲水性药物(牛血清白蛋白,BS A)释放速率的影响.采用开环聚合法,以辛酸亚锡为催化剂、PEG1500/PEG1000为引发剂,与己内酯单体发生开环共聚,合成了一系列具有不同PEG和PCL嵌段长度的PCL-PEG-PCL型三嵌段共聚物.通过核磁共振氢谱及凝胶渗透色谱对其组成、结构及分子量进行了表征.共聚物的溶胶-凝胶相变温度由翻转试管法测定.利用透射电镜、核磁共振氢谱及荧光探针技术证实了该材料在水溶液中胶束的形成.以BSA为模型蛋白药物,制备载药水凝胶,利用m icroBCA法测定药物在释放介质中的浓度,研究其体外释放行为.实验结果表明,共聚物的溶胶-凝胶相变温度与PCL及PEG嵌段长度紧密相关,即在给定共聚物浓度情况下,固定PEG嵌段长度而增加PCL嵌段长度,会导致相变温度降低;而固定PCL嵌段长度而增加PEG嵌段长度,其相变温度相应升高.水凝胶中蛋白药物的释放速率与疏水的PCL嵌段长度无关,而与亲水的PEG嵌段长度密切相关,即PEG嵌段越长,蛋白药物释放越快.关键词 PCL-PEG-PCL共聚物;温度敏感;水凝胶;凝胶相变温度;蛋白药物释放中图分类号 O631.1+1 文献标识码 A 文章编号 0251-0790(2009)12-2508-06近年来,由于生物技术的快速发展和人类基因组测序的完成,大量可用于治疗疾病的蛋白类药物的发展前景广阔.于是蛋白药物在体内经肝脏代谢可导致其血浆半衰期较短,目前临床上把皮下注射作为其主要的给药方式.但这种方法的最大缺陷在于需要频繁注射以确保药物疗效[1,2].因此,有必要设计并合成出一种新型材料作为蛋白药物的缓释给药体系,使得药物活性免受外界条件影响,保持理想的疗效,提高蛋白药物的临床应用价值.温敏性水凝胶是一种亲水的聚合物网络,对其大量的研究发现,其在凝胶形成过程中不涉及化学反应,分子链间的交联通过分子间相互作用力(范德华力、疏水相互作用及氢键等)形成.通过改变温度就可以影响并改变这些疏水相互作用以及氢键作用,在水中经过简单的可逆性相转变(溶胶-凝胶)即可形成水凝胶.因此温敏性水凝胶的制备过程更为简单,且不需要有机溶剂,将更有利于蛋白类药物的传递[3].目前一些研究表明,温敏性PLGA/PEG水凝胶具有比较理想的凝胶特性,可在温度低于30 时装载蛋白药物,在体温条件下发生溶胶-凝胶相变,并由于其良好的生物可降解性和安全性而受到广泛的关注.但这种给药体系仍存在一些尚未解决的问题,如载药时须在较低温度下操作,且蛋白药物的缓释周期较短(仅为7d),给临床应用带来了不便和局限.另外,从材料角度看,提高疏水的PLGA嵌段长度会引起蛋白药物的聚集[4].众所周知,聚己内酯(PCL)是一种被广泛研究的可生物降解的结晶聚合物,共聚物可呈粉末状形态,相比于其它材料在临床使用时更易于处理,而且,聚己内酯具有良好的生物相容性、低毒性、疏水性且药物通透性好;而聚乙二醇(PEG)也由于其良好的理化性质,如低毒性、低免疫原性及低抗原性等,已得到美国食品药品监督管理局的批准用于人体内使用[5,6].基于上述优点,PCL和PEG的共聚物被认为安全无毒、生物相容性好且生物降解速度可调,在生物医用材料领域具有广阔的应用前景.收稿日期:2009-03-18.基金项目:教育部博士点新教师基金(批准号:200800231138)资助.联系人简介:宋存先,女,研究员,主要从事医用高分子材料和药物缓控释放的研究.E-m ai:l scx i an@to m.co mHw ang 等[7]合成了温敏性PEG -PCL-PEG 型水凝胶;Gong 等[8]考察了PEG-PCL -PEG 型水凝胶在昆明鼠体内凝胶的形成、体外药物的释放及材料的细胞毒性.尽管PEG-PCL -PEG 型共聚物具有良好的应用前景,但其合成及纯化过程较为繁琐.本文采用一步开环共聚法合成了温敏性PCL -PEG-PCL 型可降解水凝胶共聚物,减少了己二异氰酸酯偶联步骤,合成方法更为简单,且具有理想的理化性质;同时着重探讨了不同疏水嵌段(PCL)及亲水嵌段(PEG )长度及组成对水凝胶温敏性能及药物释放行为的影响,以期筛选出适合作为蛋白类药物缓控释的新型给药载体.1 实验部分1.1 试剂与仪器己内酯单体( -CL )购自A l d irich 公司,在氮气保护下,经氢化钙减压蒸馏除水;聚乙二醇(PEG,M w =1000,1500)购自Fluka 公司;辛酸亚锡[Sn(O ct)2,分析纯]、牛血清白蛋白(BSA )和Plur onic F127均购自S ig m a 公司;芘(Pyrene ,分析纯)购自天津阳光允能生物技术开发有限公司;二氯甲烷和石油醚均为分析纯.B r uker AM 300核磁共振仪;W aters ALC /GPC 244GPC 仪;H itach i F4500荧光光谱仪;J EOL JE M-100S 透射电镜(TE M );Spectra Plus 384(M o lecularD ev ices)紫外-可见分光光度仪.1.2 合成分别将干燥的PEG (M w =1000,1500)和 -CL 按不同比例加入到封管中,用注射器加入一滴Sn(O ct)2,抽真空,通氮气,置换5次,排尽管中氧气.喷枪封管后,置于120 油浴中搅拌反应24h .反应结束后,将产物溶于二氯甲烷中,用石油醚沉淀纯化2次,真空干燥过夜,密封后于4 冷藏保存.具体合成路线见Sche m e 1.Sch e m e 1 Syn thetic rou te of PCL -PEG-PCL1.3 1H NMR 和GPC 测试在25 下,核磁共振氢谱(1H NMR)由Bruker AM 300核磁共振仪测定,溶剂为CDC l 3,TM S 为内标.在35 下,凝胶渗透色谱(GPC )由W aters ALC /GPC 244GPC 仪测定,溶剂为THF,流速为1 0mL /m i n ,PS 为标准物.1.4 So-l gel 转变相图测定材料的So-l gel 转变相图采用翻转试管法测定.在室温下,分别将一定量的不同材料置于4mL 试管中,加入1mL 双蒸水,完全溶解,浸没到恒温水浴中,每步升温速率为1 /10m in ,达到指定温度后稳定20m i n ,根据流动(So l)-不流动(Ge l)的原则进行判断,绘制So-l gel 转变相图,精确度为 1 [7,9].1.5 胶束的形成将1滴含有质量分数为0 1%磷钨酸的纳米粒混悬液置于包有碳膜的铜网上,然后用电镜观察[10].将材料配制成一系列浓度(0 1~1 10-6g /L),以芘(6 0 10-7m o l/L)为荧光探针,固定发射波长 em =390nm,利用H itach i F4500荧光光谱仪测定荧光强度,通过计算得到该材料的临界胶束浓度(c m c)[11,12].为证实共聚物可在水中形成核-壳结构的胶束,采用Bruker AM 300核磁共振仪测定其1H NMR 谱,溶剂为CDC l 3和D 2O,T M S 为内标.1.6 体外药物释放实验以p H =7 4的PBS 缓冲液作为释放介质,在37 的恒温空气浴振荡器中进行凝胶的体外药物释放实验.包药过程如下:将材料(0 25mg )置于10mL 试管中,加入1mL 双蒸水,完全溶解后,加入一定量的BSA,混合均匀.释放过程如下:将试管置于37 的振荡培养箱中,形成凝胶状态,加入5mL 释放液(PBS,p H =7 4),恒温振荡(60r /m in).定时取样时,将释放液全部取出用于测定药物释放量,2509 N o .12苗博龙等:温敏性PCL -PEG-PCL 水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放并补充上新鲜的空白PBS 液.采用m icroBC A 法测定牛血清白蛋白(BSA )在凝胶中的释放速率,工作曲线为 =(A -0 0082)/0 0014,计算并绘制药物累积释放曲线图,质量浓度单位为mg /mL .2 结果与讨论2.1 材料的1H NMR 和GPC 表征以辛酸亚锡为催化剂,分别以PEG1500和PEG1000为引发剂,与 -CL 发生开环共聚反应.所得材料的物理参数列于表1.Tab le 1 Physica l para m e ters of th e syn thesized PCL-PEG-PCL tr i b lock copoly m ersSa m p l ePCL-PEG-PCL a n (EG )/n (CL)a M n a M n b PD I b A1(CL)7 0-(EG )22 7-(CL)7 01 6800-1000-80026501 1A2(CL)9 8-(EG )22 7-(CL)9 81 31120-1000-112034001 3B1(CL)11 0-(EG )34 1-(CL)11 01 61250-1500-125041001 2B2(CL)11 8-(EG )34 1-(CL)11 81 41350-1500-135043501 3 a .C al cu lated fro m 1H NM R of EG(4H,3 63)and CL(2H,4 04);b .cal cu l ated fro m GPC.图1是材料的300MH z 1H NMR 谱.各吸收峰对应的质子归属如下: 3 63(图1峰e)为PEG 链段上的 C H 2C H 2 的特征峰, 4 04(图1中峰d), 2 36(图1峰a), 1 68(图1峰b)及 1 36(图1峰c)则分别对应PCL 链段上的 C H 2 质子.由于PEG 链段分子量已知,因此PCL 链段的分子量可通过PEG 嵌段中 C H 2C H 2 基团的特征峰e 与PCL 嵌段中 C H 2 基团的特征峰d 的峰强度比值计算得出.Fig .1 1H N M R of triblock copo l y m er i n CDC l3F i g .2 TE M i m age of 0 1%sa m p l e A2i n water2.2 材料胶束的形成图2为温敏性PCL-PEG-PCL 三嵌段共聚物的透射电镜(TE M )照片,可见共聚物在溶液中形成了胶束.Fig .3 1H N MR of triblock copo l y m er i n D 2O (A)and CDC l 3(B )图3(A )和(B)分别为共聚物在D 2O 和CDC l 3中的1H NMR 谱,可确证PCL-PEG-PCL 三嵌段共聚物在水中形成了具有核-壳结构的胶束.这是由于PCL 和PEG 嵌段均溶于CDC l 3,二者以液态形式存在,不形成胶束,因此二者的质子特征峰在CDC l 3中全部出现[图3(B )].在D 2O 中[图3(A )],PCL 嵌段不溶形成胶束的内核,而PEG 嵌段溶解形成胶束的外壳,所以PCL 嵌段特征峰(图1a ,b ,c ,d)全部消失,而PEG 嵌段特征峰(图1e)则得到保留[13].图4是以芘为荧光探针的样品B1水溶液的荧光光谱图,可见共聚物的质量浓度依次增加(自下而上,范围是1 10-6~0 1g /L),荧光强度也依次增加.当质量浓度增加到一定值时,荧光光谱的最大吸收峰发生红移,即从333 5nm 处转移到335 5nm 处.这说明芘先是分配到疏水区域,其最2510高等学校化学学报 V o.l 30Fig .4 Fluorescen t s p ec tra of sa m p l e B1solution大吸收峰位于333 5nm.随着胶束的形成,芘从水环境中转移到胶束的疏水内核中,其最大吸收峰位于335 5nm,这一荧光红移现象进一步证明了样品在水中胶束的形成.将333 5和335 5n m 处荧光激发光谱强度之比与溶液质量浓度对数作图,可得到样品A1,A2,B1和B2的临界胶束浓度(c m c)分别为5 10-4,3 10-4,6 0 10-4及3 0 10-4g /L [11].证明当亲水嵌段长度一致时,疏水嵌段越长,材料在水中越易胶束化,即c m c 值越小.以上3种方法证实了PCL -PEG-PCL 三嵌段共聚物可在水中形成具有核-壳结构胶束的能力,为凝胶的胶束机理研究提供了实验依据.2.3 材料的So-l gel 转变相图PCL -PEG-PCL 型三嵌段共聚物在水中均呈现可逆的温敏性So -l ge l 相变能力.温敏凝胶的So -l gel F i g .5 So-l ge l tran sition phase diagra m转变相图可以反映凝胶转变温度和浓度之间的关系.图5是利用翻转试管法测定的4种材料的So-l gel 转变相图.在考察的温度范围(20~55 )内,所有的水凝胶均呈3种基本的物理形态,即溶胶、凝胶以及浑浊的沉淀(图6).随着温度的变化,共聚物由溶胶状态[图6(A )]转变为水凝胶状态[图6(B)],并最终形成沉淀状态[图6(C )].温敏性PCL-PEG-PCL 型共聚物由疏水的PCL 嵌段和亲水的PEG 嵌段组成,其中PCL 嵌段起到交联形成的作用,而PEG 嵌段则发挥使共聚物分子保留于水中的作用.在较低温度时,亲水的PEG 嵌段和水分子之间形成的氢键起主要作用,导致共聚物溶于水中;当温度升高时,氢键作用减弱,疏水的PCL 嵌段间的疏水作用力增强,从而发生So-l gel 相变[14].如图5所示,共聚物的嵌段组成对相变温度影响显著.当材料质量分数为15%~30%时,随着PCL 嵌段长度分别由分子量1120(B1)增大到1250(B2),或由800(A1)增大到1000(A 2),共聚物的凝胶相变温度规律地下降.这说明在固定PEG 嵌段长度的条件下,增大PCL 嵌段的长度会提高共聚物中该嵌段的疏水性,增强其聚集趋势,使共聚物在水溶液中更早地形成水凝胶.而共聚物B1的So -l ge l 相变温度高于共聚物A2,则表明当疏水PCL 嵌段长度相近时,增大PEG 嵌段长度,共聚物的亲水性会得到提高.F i g .6 Op tical i m ages of s a m p le A l(A)C l ear s o,l 25 ;(B)opaque ge,l 31 ;(C )preci p itati on,47 .进一步观察到共聚物B1和B2(PEG 分子量为1500)的凝胶窗口由两部分组成,在温度相对较低下呈透明凝胶状态,而在温度相对较高下呈不透明凝胶状态.根据Yu 等[15]的报道,凝胶相变的发生是由于胶束的聚集,而驱动胶束聚集的原因是胶束间的疏水相互作用.2511 N o .12 苗博龙等:温敏性PCL -PEG-PCL 水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放综上所述,我们认为共聚物的凝胶过程可能包括如下4个步骤:(1)两亲性共聚物在水中通过自组装形成胶束,此时体系呈澄清的溶胶状态[图7(A )];(2)随着温度的升高,胶束间的疏水相互作用增强,胶束由不均一的介观胶束网络进一步聚集形成宏观的凝胶.相比于共聚物A1和A2,共聚物B1和B2中亲水的PEG 嵌段较大,不易发生大规模的胶束聚集,而是形成相对稀疏的胶束网络,即透明凝胶[图7(B)];(3)随着温度进一步升高,胶束网络会发生糙化(Coarsening effect),形成相对致密的胶束簇.当胶束簇尺寸或胶束簇间隔的大小进入可见光波长范围内时,便形成了肉眼可见的不透明凝胶[图7(C )];(4)当温度过高时,由于共聚物的疏水性过大,导致胶束结构破坏,从而形成浑浊的沉淀[图7(D)].Fig .7 O p tica l i m ages of copoly m er B1solution s i n the test tube at tested te m peratures(A)C lear s o,l 25 ;(B )transparent ge,l 34 ;(C )opaque ge,l 37 ;(D)preci p itati on ,51 .另外,当材料的质量分数在15%~30%范围时,这4种材料So -l ge l 相变温度位于23~37 区间,符合人体37 模拟药物缓释及保持蛋白药物活性的要求.2.4 材料的体外药物释放图8所示为模型蛋白药物BS A 在合成的PCL-PEG-PCL 型温敏水凝胶及对照用Plur onic F127中的F i g .8 Cu m u l ative release p rofile of B SAfro m hyd roge ls 体外释放曲线.由图8可见,Pl u ron ic F127在1d内将全部药物释放完毕,而本文合成的材料对于BSA 的释放时间分别达到18d 和32d ,起到了对蛋白药物的控制释放的作用.在图8中,药物在前24h 的释放速率较高,自24h 起释放速率有所减缓且趋于平稳.这主要是因为PCL -PEG-PCL 共聚物在水中形成了胶束,疏水性的PCL 嵌段形成胶束的内核,而亲水性的PEG形成胶束的外壳.亲水性药物BSA 会分布在亲水性PEG 区域,并与胶束最外层负责连接PEG 与PCL的C O 基团形成氢键.当外层的作用位点饱和时,水凝胶中游离药物的含量增加.此时,游离的BSA 分子更易以较高的速率从凝胶的亲水通道扩散并释放出去.当游离药物释放完毕时,其余的结合药物便会以较低的速率释放[14].另外,从图8还可观察到,在PEG 嵌段长度一定的情况下,PCL 嵌段的长度对于药物释放速率无明显影响,但PEG 嵌段的长度直接决定了药物释放的速率(如材料A1,A2与B1).综上可以得到如下结论:(1)由于疏水的PCL 嵌段居于胶束的内部,不与BSA 分子发生作用,故其嵌段长度对药物释放速率影响不大;(2)亲水性嵌段PEG 处于胶束外部,直接与亲水性药物BSA 发生相互作用.随着增加PEG 嵌段的长度,聚合物中PEG 区域的亲水性提高,从而使BSA 与PEG 嵌段之间的相互作用加强,进而减缓药物释放速率.这充分解释了A1和A2亲水药物释放速率高于B1和B2的现象.值得注意的是,尽管Pluronic F127中的PEG 含量远高于本文合成的材料,但其凝胶的机械性能较差,其结构在1d 内全部破坏,这直接导致了药物的快速释放;而PCL -PEG-PCL 水凝胶则在30d 内仍保持了完整的结构.以上事实证明,共聚物中合理的PEG 嵌段长度和良好的凝胶机械性能是保证达到药物缓控释效果的关键.2512高等学校化学学报 V o.l 30参考文献[1] Sanders L.M..E ur .J .Drug M etab Phar m acok i net[J ],1990,15(2):95 102[2] S i ngh S.,W ebs t er D . 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聚乙二醇水凝胶微球制备_概述说明以及解释

聚乙二醇水凝胶微球制备概述说明以及解释1. 引言1.1 概述在现代材料科学领域，聚乙二醇水凝胶微球制备技术因其独特的物理化学性质和广泛的应用前景而备受关注。

聚乙二醇是一种重要的温和生物材料，具有良好的生物相容性、可降解性以及高度可调控的形态和结构特征，使其成为制备水凝胶微球的理想基材之一。

本文旨在全面介绍聚乙二醇水凝胶微球制备技术，并探讨其在不同领域中的应用。

首先，将对聚乙二醇的介绍和特性进行详细阐述，包括其化学结构、分子量范围、溶解性等方面。

进而，系统地介绍水凝胶微球制备的原理和方法，涵盖常见的交联反应、溶液共混法、电沉积法等各种技术途径，并分析比较它们在微球制备过程中的优缺点。

最后，将重点关注聚乙二醇水凝胶微球在生物医药领域、环境治理以及能源储存等方面的应用，探讨其在这些领域中的作用和潜在的研究价值。

1.2 文章结构本文共分为五个部分，每个部分都涵盖了相关内容以便读者全面了解聚乙二醇水凝胶微球制备技术。

具体而言，文章结构如下：第一部分是引言，在这一部分中将对本文的目的、概述以及整体文章结构进行介绍。

第二部分将详细介绍聚乙二醇的特性和水凝胶微球制备技术。

主要包括对聚乙二醇化学结构及特点简要概括，并深入阐述了各种制备方法中原理及应用领域。

第三部分将详细介绍实验所使用的材料清单、微球制备实验步骤详解以及实验条件和参数设置，为读者提供清晰可行的实验指南。

第四部分将对实验结果进行充分展示，并进行深入讨论，包括微球形态表征结果的分析、微球材料性能优化与改进策略的探讨，以及应用效果评价及展望。

最后一部分是结论与展望，在这一部分中将总结研究成果及贡献点，提出存在问题及进一步研究方向建议，并展望聚乙二醇水凝胶微球制备领域的发展前景。

1.3 目的本文的目的是全面介绍聚乙二醇水凝胶微球制备技术及其应用，在此基础上，提供实验所需材料清单、详细的实验步骤以及实验条件和参数设置。

同时，通过对聚乙二醇水凝胶微球形态和性能的表征结果进行分析和讨论，探索优化和改进策略，并对其在不同领域中的应用效果进行评价。

PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶的制备及其流变学研究

PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶的制备及其流变学研究魏亚超;刘皈阳;张洪峰;陈召红【期刊名称】《药品评价》【年(卷),期】2016(013)012【摘要】Objective: To synthesize the different thermosensitive PLGA-PEG-PLGA copolymers, and investigate the relation between the phase transition temperature, dynamic rheological measurements of the copolymers and ratio of raw materials.Methods: The triblock copolymers PLGA-PEG-PLGA were synthesized by ring-opening polymerization of D, L-lactide and glycolide with polyethylene glycol (PEG) in the presence of stannous octoate. A single test-tube inverting method was employed to determine the phase transition temperature; the Anton Paar MCR301were employed to investigate dynamic rheological.Result: If the ratio of ingredient was different, the phase transition temperature and dynamic rheological were different too.Conclusion: We can control the phase transition temperature and dynamic rheological of the copolymers by change the molecular weight of PEG, the ratio of polymerization of D, L-lactide and glycolide used and the concentrations of the copolymers.%目的：合成不同的PLGA-PEG-PLGA温敏水凝胶，并研究水凝胶相变温度及流变学与原料比例的关系。

温度敏感的PLGA-PEG-PLGA水凝胶的合成、表征和药物释放

温度敏感的PLGA-PEG-PLGA水凝胶的合成、表征和药物释放林浩;田华雨;孙敬茹;庄秀丽;陈学思;李悦生;景遐斌【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2006(27)7【摘要】用聚乙二醇PEG1000和4600引发乙交酯(GA)和L-丙交酯(L-LA)开环共聚合得到一系列数均分子量为3 000～7 000的PLGA-PEG-PLGA水凝胶材料.综合应用动态粘弹谱仪和相图, 系统报道了该凝胶力学性质和溶胶-凝胶转变的关系, 凝胶区间的模量在102～104 Pa之间.用荧光光谱证明了该三嵌段聚合物形成胶束的性质并测定了临界胶束浓度, 验证了凝胶由胶束形成的机理.凝胶中的头孢他定释放呈现一定程度的缓释作用.【总页数】4页(P1385-1388)【作者】林浩;田华雨;孙敬茹;庄秀丽;陈学思;李悦生;景遐斌【作者单位】中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院研究生院,北京,100039;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022;中国科学院长春应用化学研究所,高分子物理与化学国家重点实验室,长春,130022【正文语种】中文【中图分类】O631【相关文献】1.载万古霉素PLGA-PEG-PLGA温度敏感水凝胶的体外抗菌性能 [J], 董晓明;袁宝明;陈炳鹏;贺超良;王金成;陈学思2.温敏性PCL-PEG-PCL水凝胶的合成、表征及蛋白药物释放 [J], 苗博龙;马桂蕾;宋存先3.载银离子PLGA-PEG-PLGA温度敏感水凝胶的制备及体外抗菌性能 [J], 袁宝明; 董晓明; 杨帆; 彭传刚; 王金成; 吴丹凯4.温度敏感性P(NtBA-co-AAm)聚合物和水凝胶的合成及表征 [J], 李启蒙;高灿柱;程终发5.一种可生物降解温度敏感型聚乙二醇-聚己内酯-聚乙二醇水凝胶的合成和表征[J], 巩长旸;顾迎春;谢震;谢希惠;刘彩兵;阚兵;涂铭旌;魏于全;钱志勇因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

新型聚乙二醇水凝胶制备及性能分析

新型聚乙二醇水凝胶制备及性能分析全宸良;刘建恒;张里程;补亚忠;杨飞;高远;唐佩福【摘要】目的构建具有良好机械性能、止血性能且快速成胶的新型聚乙二醇水凝胶。

方法以聚乙二醇为基本结构,通过调控四臂聚乙二醇氨基聚合物、四臂聚乙二醇琥珀酰亚胺碳酸酯聚合物、四臂聚乙二醇苯甲醛比例,制备新型基于聚乙二醇的水凝胶。

通过静态秒表-样本瓶倾斜法、扫描电子显微镜、溶胀性能试验和力学性能试验测试其基本理化性质,通过与小鼠成纤维细胞共培养及新西兰白兔肝穿刺止血试验研究其生物安全性和止血性能。

结果制备的新型聚乙二醇水凝胶成胶时间短且可控。

扫描电镜显示基于聚乙二醇新型水凝胶具有蜂窝状多孔结构,孔孔相连且均匀分布,孔径可以调控。

溶胀性能测试显示,GEL-1、GEL-2、GEL-3平均溶胀率分别为1 540%、1 620%和1 780%。

力学性能测试显示,随着CHO比例的增多,水凝胶的抗压能力减弱,但是当CHO占0.3份时,断裂压强仍然能够达到27 MPa。

体外与小鼠成纤维细胞共培养显示,新型水凝胶对细胞生长无明显抑制作用,细胞毒性低。

新西兰白兔肝穿刺止血试验显示,空白对照组的血量是实验组的3~8倍。

结论新型水凝胶作为止血剂具有一定的临床应用前景,其在载药缓释、组织工程等领域的应用尚需进一步评价。

【期刊名称】《解放军医学院学报》【年(卷),期】2017(000)004【总页数】5页(P337-341)【关键词】聚乙二醇;水凝胶;止血【作者】全宸良;刘建恒;张里程;补亚忠;杨飞;高远;唐佩福【作者单位】解放军总医院骨科;中国科学院化学所高分子物理与化学国家重点实验室【正文语种】中文【中图分类】R318.08水凝胶是一种能在水中溶胀，吸收并保持大量水分且又不溶解于水的网状亲水性高分子聚合物[1]。

其具有良好的生物组织相容性及药物释放(drug delivery systems，DDS)功能，一直受到生物医学界的广泛关注[2]。

早期对水凝胶的研究大多集中于合成与制备方法。

含PEG组分的聚(N-异丙基丙烯酰胺)水凝胶的制备研究

［要］摘首先合成了二丙烯酰基封端的聚乙二ＩＰＧ大分子交联剂，然后使其与ＮＮ亚甲基双丙烯酰胺（Ｉ和￣（Ｅ），一ＢＳ）
（－Ｎ异丙基丙烯酰胺）ＩＭ）（Ｐ单体进行交联反应，制备了ＰＩＡＣ— Ｇｃ—ＩＮＡＮＰＭ— Ｐ－ＢＳ水凝胶。与通常的ＰＩＭ－－ＩＯＥｏＮＰｃＢＳＡｏ凝胶比较，ＮＰＭ— —Ｅ — —Ｉ凝胶显示了明显加速的去溶胀动力学ＰＩＡＣＰＧＣＢＳＯＯ这种加速的去溶胀性能归因于凝胶中的ＰＧＥ组分为凝胶提供了亲水通道，在缩水过程中有利于凝胶的脱水。［关键词】乙二酵．聚（＿聚｜Ｎ异丙基丙烯酰胺）智能水凝胶ｊ＿。；－ ”
维普资讯
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化
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２００８年第５期第３５卷总第１１８期
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含ＰＧ组分的聚（一ＥＮ异丙基丙烯酰胺）
水凝胶的制备研究
刘群峰，李思东
（东海洋大学理学院，广东湛江５４８）广２０８
聚（一Ｎ异丙基丙烯酰胺）ＮＩＡ水凝胶作为一种智能材（ＰＭ）Ｐ
料，具有温度敏感性，它有一个较低临界溶解温度（ＣＴ或ＬＳ）叫做相转变温度，当温度低于其ＬＳＣＴ时，ＮＩＰＰ水凝胶高ＡＭ
水凝胶的应用范围。多研究者对快速响应的水凝胶展开了Ｊ许
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PEGDA水凝胶的制备,和溶胀性和药物释放的研究

PEGDA⽔凝胶的制备,和溶胀性和药物释放的研究PEGDA⽔凝胶的制备及其溶胀性和药物释放的研究【摘要】本⽂使⽤已除⽔除杂的有机物PEG和丙烯酰氯在三⼄胺的催化条件下制备得到聚⼄⼆醇⼆丙烯酸酯（PEGDA），并通过葡聚糖凝胶柱分离不同分⼦量的PEGDA。

然后利⽤制备的分⼦量相同的PEGDA配置成不同浓度的PEGDA溶液，在UV光照射条件下发⽣交联反应制备得到含有不同浓度PEGDA的PEGDA⽔凝胶。

在实验中，使⽤了红外光谱对聚⼄⼆醇（PEG）的化学结构进⾏分析，并且使⽤核磁共振对聚⼄⼆醇（PEG）和聚⼄⼆醇⼆丙烯酸酯（PEGDA）进⾏表征，同时讨论了PEGDA ⽔凝胶的吸⽔能⼒（溶胀率）、药物释放能⼒（以罗丹明释放为例）等凝胶性能。

研究发现，PEGDA⽔凝胶的溶胀率与时间呈正相关关系，以罗丹明为例的药物释放，⽔凝胶与释放的时间也息息相关，并且⽤于制备⽔凝胶的PEGDA溶液的浓度对其溶胀率、药物释放量等材料功能也有密切的联系。

实验的结果表明通过调节制备⽔凝胶的PEGDA溶液的浓度，可以实现对PEGDA⽔凝胶的性能调节，这将有助于在以后的实验中，在⽣物材料应⽤中设计合适性能的⽔凝胶。

关键词：聚⼄⼆醇（PEG）、聚⼄⼆醇⼆丙烯酸酯（PEGDA）、⽔凝胶、溶胀、释放⽔凝胶类物质由于具有良好的吸⽔性、黏弹性以及与⼈体组织相近的⼒学性能，近些年来⼴泛地运⽤于组织⼯程等领域，⽔凝胶作为组织⼯程⽀架，能够起到细胞载体的作⽤，允许营养物质的交换与代谢产物的排出，同时能够起到⼒学⽀撑作⽤[1]。

⽔凝胶可分为天然材料与⼈⼯材料天然材料，虽然具有与⼈体组织相同或相近的化学成分，但由于⾮共价键交联，植⼊后在组织环境中存在着不稳定性。

本实验中的PEGDA⽔凝胶相对于PEG⽔凝胶具有更良好的性质，通过化学交联后的PEGDA将会更稳定。

由于分⼦链具有较好的柔性和适宜的极性, 并且能与丙烯酸系树脂很好相容, 在光固化体系中⽤作活性交联稀释剂时, 可以克服⼩分⼦多官能团单体因柔性不佳导致固化膜较脆的缺点, 因此是⼀类性能优良的双官能团齐聚物[2]。

peg水凝胶的制备方法

peg水凝胶的制备方法PEG水凝胶是一种常见的生物材料，具有良好的生物相容性和生物可降解性，广泛应用于组织工程、药物传递和细胞培养等领域。

本文将介绍PEG水凝胶的制备方法。

一、材料准备制备PEG水凝胶所需的主要材料包括聚乙二醇（PEG）、交联剂、溶剂和其他辅助材料。

其中，PEG的分子量和交联剂的种类和浓度会影响水凝胶的物理性质和生物性能。

二、PEG水凝胶的制备步骤1. 溶解PEG：将一定量的PEG加入到适当的溶剂中，如生理盐水或PBS缓冲液中，并用磁力搅拌器在室温下溶解PEG。

2. 加入交联剂：根据需要，选择合适的交联剂加入到PEG溶液中。

常用的交联剂有N-羟基丙烷酰胺（NHS）和1-乙酰基-2-硫酰基乙酸酯（ACRL）。

交联剂的浓度可以根据需要进行调整。

3. 搅拌混合：将PEG溶液和交联剂充分混合，可以使用磁力搅拌器进行搅拌，确保交联剂均匀分布在PEG溶液中。

4. 均匀混合：将PEG溶液和交联剂混合液放置在室温下静置一段时间，使其均匀混合。

可以根据需要调整混合时间，一般为几分钟到几小时。

5. 加热交联：将混合液加热至适当的温度，一般为37℃到60℃之间。

加热的时间可以根据需要进行调整，一般为几分钟到几小时。

6. 凝胶形成：经过加热交联后，PEG溶液会逐渐形成凝胶。

可以观察溶液的外观和黏度变化来确定凝胶形成的时间点。

7. 洗涤和贮存：将凝胶用适当的溶液进行洗涤，去除交联剂和其他杂质。

洗涤后的凝胶可以用PBS缓冲液或无菌生理盐水进行贮存，放置在4℃或-20℃的冰箱中保存。

三、PEG水凝胶的性质调控PEG水凝胶的性质可以通过调整材料的分子量、交联剂的浓度和交联时间等因素来实现。

具体来说，较高的PEG分子量可以提高凝胶的强度和稳定性，但也会降低凝胶的可降解性。

交联剂的浓度和交联时间的增加可以增加凝胶的交联程度，从而提高凝胶的机械性能。

PEG水凝胶还可以通过添加其他功能性分子来调控其性质。

例如，可以在制备过程中加入具有生物活性的物质，如细胞因子或药物，实现对细胞行为的调控。

聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法

聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法一、引言聚乙二醇（Polyethylene glycol，简称PEG）是一种常用的高分子化合物，具有良好的溶解性和生物相容性，被广泛应用于医学、药物传递、组织工程等领域。

水凝胶是一种由水分散相和高分子凝胶相组成的材料，具有良好的柔软性和多孔结构，被广泛应用于生物医学领域。

本文将介绍聚乙二醇水凝胶材料及其制备方法。

二、聚乙二醇水凝胶材料聚乙二醇水凝胶材料是一种由聚乙二醇和水组成的凝胶材料。

聚乙二醇具有较高的溶解度和生物相容性，可与水形成均匀的凝胶相。

由于聚乙二醇的线性结构和水的多孔性，聚乙二醇水凝胶材料具有良好的柔软性和多孔结构，具有优异的生物相容性和生物降解性。

三、制备方法1. 溶剂挥发法将聚乙二醇溶解于有机溶剂中，如二甲亚砜或氯仿，然后将溶液倒入模具中，静置一段时间，使溶剂逐渐挥发，聚乙二醇逐渐凝胶形成水凝胶。

最后，将水凝胶从模具中取出，经过干燥处理，得到聚乙二醇水凝胶材料。

2. 冻融法将聚乙二醇溶解于水中，然后将溶液倒入模具中，放入低温冷冻室中冷冻，使溶液冻结成冰晶。

接着，将冷冻的溶液取出，进行融化，使冰晶变成水凝胶。

最后，将水凝胶从模具中取出，经过干燥处理，得到聚乙二醇水凝胶材料。

3. 化学交联法将聚乙二醇与交联剂（如聚乙二醇二醚）混合，在适当的温度和pH 条件下进行反应，使聚乙二醇发生交联反应，形成水凝胶。

最后，将水凝胶从反应体系中取出，经过干燥处理，得到聚乙二醇水凝胶材料。

四、应用前景聚乙二醇水凝胶材料具有良好的生物相容性和生物降解性，其柔软性和多孔结构使其在生物医学领域具有广阔的应用前景。

聚乙二醇水凝胶材料可以作为药物传递系统，通过调控凝胶孔隙结构和孔隙大小，实现药物的缓释和靶向释放。

此外，聚乙二醇水凝胶材料也可用于组织工程和再生医学领域，作为细胞培养支架和组织修复材料，促进组织再生和修复。

五、结论聚乙二醇水凝胶材料是一种具有良好生物相容性和生物降解性的材料，其制备方法多样，可以根据需要选择合适的方法进行制备。

多层peg-dma水凝胶的制备方法

多层peg-dma水凝胶的制备方法
多层PEG-DMA水凝胶是用于抗菌药物控释的一种新型
装置，它的制备方法可以包括两个步骤：一是制备PEG-DMA
水凝胶，二是制备多层PEG-DMA水凝胶。

首先，制备PEG-DMA水凝胶，需要PEG-DMA，水，及
其他添加剂。

将PEG-DMA溶解于水中，搅拌均匀，加入其
他添加剂，然后将混合液加热至沸腾，使PEG-DMA完全溶解，再让它冷却，形成PEG-DMA水凝胶。

其次，制备多层PEG-DMA水凝胶，需要预先制备好多
层材料，如PEG，防腐剂，硅油，及其他特定的材料。

将
PEG-DMA水凝胶倒入中，再加入多层材料，搅拌均匀，使其
形成多层PEG-DMA水凝胶。

最后，将多层PEG-DMA水凝胶放入模具中，在一定的
温度和压力条件下，经过一定的时间，把水凝胶固化，形成多层PEG-DMA水凝胶，完成其制备。

以上就是制备多层PEG-DMA水凝胶的步骤，可以看出，制备多层PEG-DMA水凝胶是一个比较复杂的过程，需要控
制温度，压力和搅拌时间，以达到最佳的效果。

另外，在添加多层材料时，也要注意细节，以确保所生产的产品质量，以及抗菌药物控释的效果。

一种羧基化PEG衍生物、基于该PEG衍生物的水凝胶、及它们的制备方法

专利名称：一种羧基化PEG衍生物、基于该PEG衍生物的水凝胶、及它们的制备方法和应用
专利类型：发明专利
发明人：万玉青
申请号：CN201910237116.X
申请日：20190327
公开号：CN109912791A
公开日：
20190621
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种羧基化PEG衍生物，它是由线性或支化聚乙二醇衍生物的端羟基与聚羧酸类聚合物的羧基缩合得到的酯，其结构如式(I)所示：其中，X为带侧羧基的聚羧酸类聚合物结构，R为所述线性或支化聚乙二醇衍生物的核结构；n取1‑750；m取值与所述R的支化臂数对应，为1‑20的整数。

本发明还提供一种PEG衍生物活性酯，它是所述羧基化PEG衍生物经N‑羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化羧基后得到的酯，其结构如下式(II)所示；Y‑COOSu为羧基被NHS活化后的聚羧酸类聚合物结构。

本发明还提供基于所述PEG衍生物活性酯制备的含金属元素的水凝胶组合物、及其制备方法和在骨修复中的应用。

本发明的水凝胶组合物能够灵活加载或引入钙、镁、或铁等多种金属元素和无机盐，突破了水凝胶软体材料在骨修复领域的应用。

申请人：南京邦鼎生物科技有限公司
地址：211505 江苏省南京市六合区中山科技园科创大道9号A11栋405室
国籍：CN
代理机构：北京兆君联合知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：刘俊玲
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